基本信息
书名:晶体管及其应用
定价:49.90元
作者:王新贤著
出版社:电子工业出版社
出版日期:2015-04-01
ISBN:9787121257025
字数:
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版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
本书突出电子技术特色和工具书特点,将众多知识点梳理成表格形式,便于理解和记忆,易学易用。全书立足于知识普及与技术创新,坚持器件与应用并重,知识与技术融合的原则,是极具参考价值的实用书籍。
内容提要
本书系统介绍了各种晶体管的工作原理、性能特点、主要参数和典型应用;同时将众多知识点梳理成表格形式,便于理解和记忆,易学易用,也突出了电子技术特色和工具书特点。全书内容分为7章,包括PN结、二极管、晶体三极管、晶闸管、场效应管、光电器件和特殊二极管。
全书立足于知识普及与技术创新,坚持器件与应用并重,知识与技术融合的原则,是极具参考价值的实用书籍。本书适合电子技术领域从业人员、爱好者、初学者阅读,是电子、计算机、自动化、测量类专业大、学生的读物,也是电子、自动化和电工工程师应对知识老化的好帮手。
目录
章 PN结1
1.1 制造PN结的材料——半导体1
1.1.1 半导体基本知识1
1.1.2 半导体的性能特点及参数5
1.2 PN结的生成6
1.2.1 PN结的形成过程6
1.2.2 PN结的特性7
1.3 半导体器件及命名9
1.3.1 器件类型9
1.3.2 半导体器件型号的命名10
第2章 二极管15
2.1 基本知识15
2.1.1 符号与结构15
2.1.2 工作原理及类型18
2.2 二极管的特性与参数20
2.2.1 伏安特性20
2.2.2 技术参数21
2.3 二极管的用途与检测23
2.3.1 二极管的用途23
2.3.2 二极管的检测23
2.4 整流二极管24
2.4.1 基本知识24
2.4.2 整流模块25
2.4.3 整流二极管的选用和检测29
2.5 检波二极管29
2.5.1 基本知识30
2.5.2 特性与参数31
2.5.3 检波二极管应用电路32
2.6 开关二极管34
2.6.1 基本知识34
2.6.2 原理与参数34
2.6.3 常用开关二极管35
2.6.4 开关二极管实用电路38
第3章 晶体三极管40
3.1 结构和原理40
3.1.1 基本知识40
3.1.2 三极管的电流放大原理42
3.1.3 主要特性44
3.1.4 特性参数46
3.2 低频放大器53
3.2.1 静态工作点53
3.2.2 单管小信号放大器54
3.2.3 两级耦合放大器55
3.3 差分放大器57
3.3.1 零点漂移及补偿57
3.3.2 差分放大器的构成及原理58
3.4 反馈放大电路60
3.4.1 反馈放大电路的构成60
3.4.2 负反馈放大电路分析61
3.4.3 射极跟随器63
3.4.4 常见负反馈放大电路64
3.5 功率放大器65
3.5.1 大功率三极管65
3.5.2 大功率三极管主要参数66
3.5.3 达林顿管68
3.5.4 功放电路72
3.6 开关三极管及应用78
3.6.1 开关三极管78
3.6.2 三极管开关电路83
3.6.3 脉冲的基本知识84
3.6.4 逻辑电路86
3.6.5 三极管振荡电路88
3.7 三极管的辨识与检测90
3.7.1 三极管的辨识90
3.7.2 三极管的检测91
3.8 新型晶体管93
3.8.1 数字晶体管93
3.8.2 异质结双极型晶体管98
第4章 晶闸管101
4.1 基本知识101
4.1.1 符号与分类101
4.1.2 结构与工作原理102
4.1.3 特性与参数104
4.1.4 串并联及保护106
4.1.5 晶闸管模块108
4.1.6 晶闸管保护112
4.2 触发电路114
4.2.1 晶闸管控制极特性114
4.2.2 单结晶体管115
4.2.3 可编程单结晶体管(PUT)118
4.2.4 实用电路120
4.2.5 检测与判断123
4.3 可控整流与逆变电路123
4.3.1 单相整流124
4.3.2 三相整流器128
4.3.3 逆变器132
4.4 双向晶闸管136
4.4.1 基本结构和工作原理136
4.4.2 特性与参数138
4.4.3 交流调压139
4.5 开关晶闸管与晶闸管开关电路140
4.5.1 开关晶闸管140
4.5.2 硅开关143
4.5.3 晶闸管开关电路145
4.6 其他晶闸管147
4.6.1 门极可关断晶闸管147
4.6.2 逆导晶闸管149
4.6.3 快速晶闸管151
4.6.4 温控晶闸管153
4.6.5 光控晶闸管156
4.6.6 光耦晶闸管159
第5章 场效应管161
5.1 场效应管的结构与原理161
5.1.1 场效应管的基本知识161
5.1.2 场效应管的基本原理163
5.1.3 结型场效应管的特性曲线167
5.1.4 NMOS管的特性曲线168
5.1.5 场效应管的主要参数169
5.2 场效应管的基本放大原理171
5.2.1 共源极放大器171
5.2.2 共漏极放大器173
5.2.3 共栅极放大器173
5.3 其他场效应管174
5.3.1 VMOS和TMOS场效应管174
5.3.2 DMOS(即πMOS)场效应管175
5.3.3 MESFET场效应管177
5.3.4 TFT场效应管178
5.4 场效应管的识别与检测179
5.4.1 场效应管的识别180
5.4.2 场效应管的检测181
5.5 场效应管的应用电路182
5.5.1 场效应管在电源电路中的应用182
5.5.2 场效应管在逆变电路中的应用185
5.5.3 场效应管在驱动电路中的应用186
5.5.4 场效应管的其他几种应用电路189
5.6 IGBT的原理及应用191
5.6.1 IGBT的基本知识191
5.6.2 工作原理193
5.6.3 主要参数和特性194
5.6.4 驱动原理及应用196
第6章 光电器件198
6.1 光电二极管198
6.1.1 基本知识198
6.1.2 工作原理与工作模式201
6.1.3 光电二极管特性202
6.1.4 主要技术参数203
6.1.5 常用光电二极管205
6.1.6 光电二极管的应用206
6.1.7 光电二极管的检测209
6.2 光电三极管209
6.2.1 光电三极管基本知识209
6.2.2 工作原理210
6.2.3 特性曲线211
6.2.4 主要参数213
6.2.5 光电三极管的检测与识别214
6.2.6 应用电路214
6.3 发光二极管215
6.3.1 发光二极管基本知识215
6.3.2 LED特性219
6.3.3 LED参数220
6.3.4 术语及应用222
6.3.5 红外发光二极管223
6.3.6 其他发光二极管227
6.3.7 发光二极管的封装235
6.3.8 LED显示器236
6.3.9 LED显示屏239
6.3.10 发光二极管的驱动电路241
6.3.11 应用与检测243
6.4 光电耦合器245
6.4.1 基本知识246
6.4.2 工作原理及特性247
6.4.3 主要参数及特点248
6.4.4 检测与应用249
6.5 激光二极管251
6.5.1 基本知识251
6.5.2 产生机理和工作原理254
6.5.3 主要特性和参数255
6.5.4 常见激光二极管类型及特点258
6.5.5 应用与检测261
第7章 特殊二极管263
7.1 稳压管263
7.1.1 稳压管基本知识263
7.1.2 工作原理及特性曲线265
7.1.3 技术参数266
7.1.4 特殊的稳压管稳压方式268
7.1.5 稳压电路269
7.1.6 其他应用271
7.1.7 三端稳压管272
7.1.8 稳压管的辨别与检测276
7.2 变容二极管277
7.2.1 变容二极管基本知识277
7.2.2 工作原理及特性278
7.2.3 主要参数279
7.2.4 应用与检测281
7.3 肖特基二极管282
7.3.1 肖特基二极管基本知识282
7.3.2 工作原理与特性284
7.3.3 特点与参数284
7.3.4 应用与检测285
7.4 PIN二极管286
7.4.1 基本知识286
7.4.2 特性与参数288
7.4.3 典型应用290
7.5 其他二极管291
7.5.1 隧道二极管291
7.5.2 快恢复二极管294
7.5.3 双向二极管297
7.5.4 其他特殊二极管300
附录A 晶体管的封装形式317
作者介绍
王新贤,山东省自动化学会、山东省计算机学会、山东省电机学会会员。自动化控制站 主持金乡大蒜钴-60辐照设备自动控制系统 主持金矿探测用激电电源 主持山东省工业锅炉计算机控制现状及对策研究 主持著作方向:电子技术、计算机控制技术、集成电路等。
文摘
序言
我是一位业余电子爱好者,一直想深入了解晶体管这个神奇的元器件,这本书无疑是我的最佳选择。作者的写作风格非常注重细节,并且善于从实践的角度出发,来解释理论知识。例如,在讲解晶体管的偏置问题时,他不仅仅给出了计算公式,还会分析不同偏置方式对电路性能的影响,以及在实际设计中需要注意的陷阱。他对于各种晶体管的详细介绍,也让我受益匪浅。他会分析不同晶体管的物理结构,以及这种结构如何决定了它的电学特性。比如,在讲解MOSFET时,他会详细分析栅氧化层的厚度、沟道长度等参数对阈值电压、跨导等关键指标的影响。让我尤其赞赏的是,书中关于晶体管在射频电路中的应用章节。书中详细讲解了如何利用晶体管来实现阻抗匹配、增益控制,以及如何抑制噪声和寄生振荡。这些内容对于射频工程师来说,无疑是宝贵的财富。此外,书中对功率晶体管的讲解,也让我看到了它们在工业控制、新能源等领域的广阔前景。他会分析不同功率器件的损耗机理,以及如何通过优化设计来提高效率。这本书的内容非常丰富,涵盖了晶体管的方方面面,而且讲解深入浅出,即使是初学者也能理解。
评分这本书带给我的,不仅仅是知识的增长,更是一种对电子世界的全新认识。作者的叙述方式非常引人入胜,他能够将那些看似枯燥的物理原理,描绘得生动有趣。他常常会引用一些历史典故或者实际的工程案例,来阐述晶体管的发展和应用。例如,在讲解BJT的发现历程时,他会生动地描绘出科学家们是如何一步步克服困难,最终取得突破的。在对不同晶体管类型的讲解上,作者也表现出了极高的专业性和独特性。他不仅仅局限于BJT和MOSFET,还会深入探讨一些特殊用途的晶体管,如光电晶体管、霍尔效应传感器等,并分析它们在特定领域的应用。让我印象深刻的是,书中关于晶体管在数字信号处理中的应用。他详细讲解了如何利用晶体管构建ADC和DAC,以及如何在数字系统中实现复杂的信号运算。这些内容对于理解现代通信和数据处理技术至关重要。此外,书中对功率半导体器件的深入剖析,也让我看到了晶体管在电力电子领域的巨大潜力。他会分析不同功率器件的耐压、电流能力,以及如何利用它们来实现高效的电力转换。这本书的语言精炼,逻辑清晰,图文并茂,是一本不可多得的经典之作。
评分这是一部真正意义上的“百科全书”式的著作,它对晶体管的全面性和深度令人叹为观止。作者在书中系统地梳理了晶体管的发展历程,从最初的肖特基二极管到当今先进的集成电路,每一个重要的节点都得到了详尽的介绍。在对晶体管基本原理的阐述上,作者深入浅出,通过物理模型的建立和数学公式的推导,让我们清晰地认识到载流子在电场作用下的行为。他对于BJT和FET两种主流晶体管类型的比较,尤其精彩。他不仅分析了它们的结构差异,更重要的是,从电学特性、驱动需求、速度、功耗等多个维度进行了详细的对比,帮助读者理解在不同应用场景下,选择哪种晶体管更为合适。书中关于晶体管在各种电路中的应用,更是多姿多彩。从简单的放大电路到复杂的数字逻辑电路,再到高功率的电力电子电路,书中都提供了大量的实例和设计指南。例如,在讲解射频放大器时,作者详细分析了晶体管的S参数、噪声系数等关键指标,以及如何利用它们来设计高效率、低噪声的射频前端。而在电力电子方面,书中对IGBT等功率器件的讲解,更是为我打开了新的视野,让我看到了晶体管在新能源、工业控制等领域的巨大潜力。这本书的语言风格严谨而不失趣味,图文并茂,使人在阅读过程中感到轻松愉快,即便面对复杂的电路分析,也能游刃有余。
评分坦白说,在拿到这本书之前,我对晶体管的了解仅限于“它是电子设备的基本组成部分”这个模糊的概念。但当我翻开这本书,那种感觉就像是被一位经验丰富的老者,用最通俗易懂的语言,引导我一步步走进了一个奇妙而复杂的微观世界。作者的写作风格非常独特,他善于将枯燥的技术术语,转化为生动有趣的描述。例如,在解释PN结的形成时,他将电子和空穴比作两种不同属性的“居民”,在边界相遇时产生的“化学反应”,使得原本抽象的物理过程变得具象化。书中对于不同类型晶体管的讲解,也并非千篇一律。他会根据不同晶体管的特点,采用不同的讲解角度和侧重点。比如,在讲解BJT时,他会着重强调电流控制的特性,而在讲解MOSFET时,则会突出电压控制的优势。更让我惊喜的是,书中在介绍晶体管的应用时,并没有停留在简单的原理展示,而是深入到具体的设计思路和工程考量。例如,在讲解如何使用晶体管构建一个数字逻辑门时,他不仅给出了电路图,还分析了不同工艺下门电路的延迟和功耗,以及如何在实际应用中进行优化。同样,在功率电子方面,书中关于驱动电路的设计、散热问题的处理等细节,都体现了作者深厚的工程功底。这本书的价值,在于它不仅教会了我“是什么”,更教会了我“为什么”和“怎么做”。
评分我一直在寻找一本能够系统地、深入地介绍晶体管的著作,终于在这本书中找到了答案。作者的写作风格严谨而不失深度,他能够将复杂的物理概念,用清晰易懂的语言表达出来。在讲解晶体管的基本原理时,他非常注重逻辑的连贯性,从半导体材料的能带理论讲起,逐步深入到PN结的形成,以及载流子在电场作用下的运动。他对BJT和MOSFET的深入剖析,让我对这两种主流晶体管的理解上升到了一个新的高度。他不仅仅罗列了它们的特性参数,更重要的是,他分析了它们内在的物理机制,以及这些机制如何影响了它们的性能。让我特别惊喜的是,书中关于晶体管在微波电路中的应用。他详细讲解了如何利用晶体管来实现阻抗匹配、高频放大,以及如何处理寄生效应。这些内容对于射频和微波工程师来说,具有极高的参考价值。此外,书中对功率晶体管的讲解,也让我看到了它们在能源转换和驱动电路中的重要作用。他会分析不同功率器件的损耗特性,以及如何通过优化设计来提高系统的效率。这本书的优点在于,它能够将理论与实践紧密结合,为读者提供一套完整的晶体管应用解决方案。
评分从电子工程的入门者角度来看,这本书无疑是一部里程碑式的巨著。作者的写作风格并非那种板着面孔讲理论的教科书式风格,而是充满了热情和洞察力。他用一种鼓励探索的语调,带领读者一点点揭开晶体管的面纱。在讲解基础概念时,他巧妙地运用了类比和生活化的例子,比如将二极管的正向导通比作水管的单向阀门,将晶体管的放大作用比作一个“声音的扩音器”,让原本抽象的物理原理变得鲜活起来。对于各种晶体管的分类和特性,作者并没有采取简单的罗列,而是深入挖掘了它们的设计哲学和应用场景。例如,在对比BJT和MOSFET时,他会深入分析各自的“出身”和“成长环境”,从而解释为何它们在不同的电子系统中扮演着不同的角色。让我印象深刻的是,书中对晶体管在数字电路设计中的应用进行了详尽的阐述。从最基本的CMOS反相器,到复杂的触发器、寄存器,乃至微处理器中的核心逻辑单元,书中都进行了详细的讲解和分析。这种从微观到宏观的视角,让我深刻理解了集成电路是如何由数以亿计的晶体管组成的。同样,在模拟电路部分,书中对运算放大器、滤波器等核心电路的分析,也让我受益匪浅,让我能够更好地理解信号的放大、滤波和处理过程。这本书的语言流畅,结构清晰,每一页都充满了作者的智慧和对电子世界的深刻理解。
评分作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师,我深知一本好的技术书籍对于提升专业能力的重要性。而这本书,无疑是我近几年来读过的最优秀的一本。作者的写作风格非常专业,但他并没有因此而牺牲掉可读性。他能够用一种非常精准而生动的语言,来描述那些复杂的电子概念。他对晶体管基本原理的阐述,尤其到位。他不仅仅给出了公式和图表,更重要的是,他深入分析了这些公式和图表背后的物理意义,以及它们如何反映了晶体管的内在特性。对我而言,最宝贵的章节是关于晶体管在集成电路设计中的应用。他详细讲解了如何利用CMOS技术来构建各种数字逻辑门,以及如何将这些门组合成更复杂的电路,如存储器、微处理器等。他对于延迟、功耗、噪声等关键参数的分析,也为我的实际设计工作提供了重要的指导。同样,在模拟电路设计方面,书中关于运算放大器、滤波器、振荡器等经典电路的讲解,也让我受益匪浅。他会分析不同电路的频率响应、动态范围,以及如何根据具体需求进行优化。这本书的深度和广度都达到了业界顶尖水平,它不仅是一本技术手册,更是一部关于电子工程智慧的结晶。
评分这是一本令人惊叹的著作,它以一种前所未有的深度和广度,深入探讨了晶体管这一半导体器件的奥秘。从晶体管的基本原理,如PN结的形成、载流子的运动,到各种不同类型的晶体管,如双极结型晶体管(BJT)、场效应晶体管(FET)及其各种变体,书中都进行了详尽的阐述。作者不仅仅停留在理论层面,更重要的是,他将这些理论与实际应用紧密地结合起来。书中大量的实例分析,让我们看到了晶体管在数字电路、模拟电路、功率电子等领域的广泛应用。例如,在数字电路部分,书中详细讲解了晶体管如何构建逻辑门,进而组成更复杂的集成电路,这对于理解计算机、手机等现代电子设备的核心原理至关重要。而在模拟电路部分,我们则看到了晶体管作为放大器、开关、振荡器等元件,如何实现信号的增强、滤波、调制等功能,这对于射频通信、音频设备等领域的发展起到了基石作用。更令我印象深刻的是,书中关于功率晶体管的讨论,它解释了如何利用大功率晶体管实现高效的电力转换,这对于电动汽车、可再生能源等领域的发展具有划时代的意义。整本书结构清晰,逻辑严谨,语言生动,即使是复杂的概念,在作者的笔下也变得易于理解。这是一本集理论深度、应用广度、实践指导性于一体的杰作,无论是初学者还是资深工程师,都能从中受益匪浅。它不仅是一本书,更是一次探索晶体管世界的奇妙旅程。
评分我一直对电子元器件充满好奇,而晶体管无疑是其中的核心。这本书就像一位睿智的导师,用一种非常接地气的方式,将我引向了晶体管的世界。作者在讲解晶体管的物理原理时,并没有回避那些复杂的物理概念,而是通过一系列精妙的比喻和生动的图示,将它们变得易于理解。例如,他将PN结的耗尽层比作一个“隔离墙”,而载流子则是在电场的作用下“翻越”或者“穿过”这道墙。这种形象的描述,极大地降低了理解门槛。在对不同类型晶体管的介绍上,作者也展现出了其独到的视角。他不仅仅是罗列参数,而是会深入分析不同晶体管的“性格”,比如BJT的“电流敏感”和MOSFET的“电压温顺”,并进一步阐述这种“性格”如何影响它们在电路中的表现。我尤其喜欢书中关于晶体管在通信电路中的应用章节。书中详细讲解了如何利用晶体管构建混频器、调制器、解调器等关键单元,以及如何处理信号的衰减和噪声。这些内容对于理解无线通信的原理至关重要。此外,书中对功率晶体管的讲解,也让我受益匪浅。它不仅介绍了各种功率器件的特点,还探讨了如何设计高效的驱动电路和散热系统,这对于实际的电力电子系统设计非常有指导意义。这本书的优点在于,它能够将理论与实践完美地融合,让读者在学习理论的同时,也能获得动手实践的灵感。
评分我花费了数个夜晚沉浸在这本关于晶体管的鸿篇巨制之中,每一次翻阅都带来新的惊喜和启发。作者在描述晶体管的工作原理时,采用了循序渐进的方式,从最基础的半导体材料特性讲起,逐步深入到PN结的形成机制,以及电子和空穴的定向运动如何构成电流。他不仅仅给出了公式和图表,更重要的是,他通过形象的比喻和深入的剖析,让我们能够直观地理解这些微观世界的物理现象。在对不同晶体管类型的介绍上,作者更是花费了大量篇幅,详细比较了BJT和MOSFET的结构、特性和优缺点,并针对各种特殊用途的晶体管,如IGBT、JFET等,也进行了深入的探讨。让我尤为赞赏的是,书中对于晶体管在实际电路中的应用,进行了大量的案例分析。例如,在设计一个音频放大器时,如何选择合适的晶体管,如何偏置它以获得最佳的线性度和增益,如何处理输入输出阻抗的匹配问题,书中都给出了详尽的指导。又比如,在设计一个开关电源时,如何利用功率晶体管实现高效的能量转换,如何控制开关的频率和占空比以达到预期的输出电压,这些复杂的工程问题,在书中都得到了清晰的解答。这本书的每一个章节都充满了干货,它不仅仅是理论知识的堆砌,更是作者丰富实践经验的结晶。读完这本书,我感觉自己对晶体管的理解上升到了一个新的高度,仿佛打开了一扇通往电子世界的大门。
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